JPH0611435A - 粘着性試験装置および方法 - Google Patents
粘着性試験装置および方法Info
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- JPH0611435A JPH0611435A JP19336092A JP19336092A JPH0611435A JP H0611435 A JPH0611435 A JP H0611435A JP 19336092 A JP19336092 A JP 19336092A JP 19336092 A JP19336092 A JP 19336092A JP H0611435 A JPH0611435 A JP H0611435A
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- sensor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高精度の測定を可能にし、測定データから試料
の良否を的確に判定し、さらに、粘性をも測定可能とす
る。 【構成】センサ13からの応力信号がマイクロコンピュ
ータ32に供給される。マイクロコンピュータ32は、
応力信号を処理して、粘着力のデータ、放置時の試料の
良否の判定、試料の粘性を求める。また、マイクロコン
ピュータ32は、モータ21をドライブして、上下機構
20を介してセンサアーム12を昇降させる。試料台1
6上のガラス35上に試料6が印刷されている。試料台
16にヒータ36が設けられる。ガラス35の近傍に温
度検出ユニット37が設けられ、温度コントローラ38
によって、試料6の温度が所定のものに制御される。プ
ローブ14の温度も温度コントローラ42によって所定
のものに制御される。
の良否を的確に判定し、さらに、粘性をも測定可能とす
る。 【構成】センサ13からの応力信号がマイクロコンピュ
ータ32に供給される。マイクロコンピュータ32は、
応力信号を処理して、粘着力のデータ、放置時の試料の
良否の判定、試料の粘性を求める。また、マイクロコン
ピュータ32は、モータ21をドライブして、上下機構
20を介してセンサアーム12を昇降させる。試料台1
6上のガラス35上に試料6が印刷されている。試料台
16にヒータ36が設けられる。ガラス35の近傍に温
度検出ユニット37が設けられ、温度コントローラ38
によって、試料6の温度が所定のものに制御される。プ
ローブ14の温度も温度コントローラ42によって所定
のものに制御される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えばはんだペース
トの粘着性を正確に測定できる粘着性試験装置および方
法に関する。
トの粘着性を正確に測定できる粘着性試験装置および方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】各種はんだペーストの粘着性を自動的に
測定できる粘着性試験装置、所謂タッキング試験器が知
られている。種々の条件に依存しているはんだペースト
の粘着性特性を知ることは、ペーストの配合比の決定、
部品マウント時の機械的条件の設定、はんだ付け時期の
設定などを適切に行う上で、重要である。タッキング試
験器は、粘着材、クリームはんだ等の試料を測定の対象
とし、測定ステージ上に一定の厚さに置かれた試料に対
して応力センサに取り付けられた測定プローブを一定速
度で下降させ、設定された所定の応力で所定の時間押し
つけ、その後一定の速度でプローブを引き上げる(引き
離す)ときの引張応力を時間経過(引上げ距離)に対し
てプロットし、通常、その最大値を粘着力データとする
構成を有している。
測定できる粘着性試験装置、所謂タッキング試験器が知
られている。種々の条件に依存しているはんだペースト
の粘着性特性を知ることは、ペーストの配合比の決定、
部品マウント時の機械的条件の設定、はんだ付け時期の
設定などを適切に行う上で、重要である。タッキング試
験器は、粘着材、クリームはんだ等の試料を測定の対象
とし、測定ステージ上に一定の厚さに置かれた試料に対
して応力センサに取り付けられた測定プローブを一定速
度で下降させ、設定された所定の応力で所定の時間押し
つけ、その後一定の速度でプローブを引き上げる(引き
離す)ときの引張応力を時間経過(引上げ距離)に対し
てプロットし、通常、その最大値を粘着力データとする
構成を有している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、かかるタ
ッキング試験器の改良を目的とし、より正確な測定を可
能とするものである。従来のタッキング試験器における
問題点の一つは、温度条件の設定の精度が不十分なこと
である。クリームハンダを測定する時に、実際には、加
熱ステージ上に載せたスライドガラスの上に約0.2mm
の厚さで印刷された状態とされている。この加熱ステー
ジが温度制御されるのみでは、プローブがクリームはん
だに接触する時に、温度条件が変動してしまい、測定精
度が劣化する。
ッキング試験器の改良を目的とし、より正確な測定を可
能とするものである。従来のタッキング試験器における
問題点の一つは、温度条件の設定の精度が不十分なこと
である。クリームハンダを測定する時に、実際には、加
熱ステージ上に載せたスライドガラスの上に約0.2mm
の厚さで印刷された状態とされている。この加熱ステー
ジが温度制御されるのみでは、プローブがクリームはん
だに接触する時に、温度条件が変動してしまい、測定精
度が劣化する。
【0004】また、クリームはんだ等の試料の実際の温
度を測定することは、極細の熱電対を試料内に埋め込ま
ない限りできない。次善の策として、試料の近傍のスラ
イドガラス表面に熱電対を接触させておく方法がある。
しかし、この方法を実現すると、スライドガラスの交換
の度に、ガラス面と熱電対の接触の具合に注意を払う必
要があり、取扱いが面倒となる問題がある。
度を測定することは、極細の熱電対を試料内に埋め込ま
ない限りできない。次善の策として、試料の近傍のスラ
イドガラス表面に熱電対を接触させておく方法がある。
しかし、この方法を実現すると、スライドガラスの交換
の度に、ガラス面と熱電対の接触の具合に注意を払う必
要があり、取扱いが面倒となる問題がある。
【0005】従来のタッキング試験器が有する第2の問
題は、プローブの加圧時間の間、プリロードを所定値に
保つように制御する場合のその制御精度である。このプ
リロードの保持の精度が従来のフィードバック制御で
は、±10〜20%程度で、あまり良くなかった。
題は、プローブの加圧時間の間、プリロードを所定値に
保つように制御する場合のその制御精度である。このプ
リロードの保持の精度が従来のフィードバック制御で
は、±10〜20%程度で、あまり良くなかった。
【0006】第3の問題としては、測定で得られたデー
タの処理の問題である。すなわち、試料の放置時間が長
くなるにつれて、その粘着力が低下する傾向がある。従
来では、10回程度の測定の平均値で試料の粘着力の状
態を判断している。しかしながら、放置後の粘着力の低
下の程度は、試料によってばらつきがある。このこと
は、試料の表面が乾燥し、その乾燥膜が試験に際して破
れるか否かが粘着力の大きな差となることに起因してい
る。
タの処理の問題である。すなわち、試料の放置時間が長
くなるにつれて、その粘着力が低下する傾向がある。従
来では、10回程度の測定の平均値で試料の粘着力の状
態を判断している。しかしながら、放置後の粘着力の低
下の程度は、試料によってばらつきがある。このこと
は、試料の表面が乾燥し、その乾燥膜が試験に際して破
れるか否かが粘着力の大きな差となることに起因してい
る。
【0007】従って、この発明の一つの目的は、プロー
ブの温度および加熱ステージの温度を所定のものに制御
することによって、精度が高い測定を可能とする粘着性
試験装置を提供することにある。
ブの温度および加熱ステージの温度を所定のものに制御
することによって、精度が高い測定を可能とする粘着性
試験装置を提供することにある。
【0008】この発明の他の目的は、プリロードされる
圧力を高精度に所定値に保つことができ、精度が高い測
定を可能とする粘着性試験装置を提供することにある。
圧力を高精度に所定値に保つことができ、精度が高い測
定を可能とする粘着性試験装置を提供することにある。
【0009】この発明のさらに他の目的は、放置による
粘着力の低下の度合いによって、試料の良否が的確に判
定できる粘着性試験方法を提供することにある。
粘着力の低下の度合いによって、試料の良否が的確に判
定できる粘着性試験方法を提供することにある。
【0010】この発明のよりさらに他の目的は、粘着力
試験装置を使用して、試料の粘性を測定できる試験方法
を提供することにある。
試験装置を使用して、試料の粘性を測定できる試験方法
を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明は、試料に対し
てプローブ先端を押しつけ、次に、試料を引き上げる時
のプローブに加わる応力から試料の粘着力を測定するよ
うにした粘着性試験装置であって、プローブを昇降させ
るための機構部およびドライブ回路と、予め設定された
条件でプローブが昇降するように、機構部およびドライ
ブ回路に対して制御信号を供給する制御回路と、プロー
ブに加わる応力を検出するために、プローブと結合され
たセンサと、センサからの検出信号を処理して粘着力デ
ータを得るためのデータ処理装置と、試料を置くための
試料台と、試料台と関連して設けられ、試料の温度を制
御するための第1の温度制御装置と、プローブと関連し
て設けられ、プローブの温度を制御するための第2の温
度制御装置とからなる粘着性試験装置である。
てプローブ先端を押しつけ、次に、試料を引き上げる時
のプローブに加わる応力から試料の粘着力を測定するよ
うにした粘着性試験装置であって、プローブを昇降させ
るための機構部およびドライブ回路と、予め設定された
条件でプローブが昇降するように、機構部およびドライ
ブ回路に対して制御信号を供給する制御回路と、プロー
ブに加わる応力を検出するために、プローブと結合され
たセンサと、センサからの検出信号を処理して粘着力デ
ータを得るためのデータ処理装置と、試料を置くための
試料台と、試料台と関連して設けられ、試料の温度を制
御するための第1の温度制御装置と、プローブと関連し
て設けられ、プローブの温度を制御するための第2の温
度制御装置とからなる粘着性試験装置である。
【0012】請求項2記載のものは、試料台を加熱する
ための加熱装置と、試料台上で、ガラス板の近傍に設け
られ、ガラス板と略同一の物理的性質を有する小片と、
小片の温度を検出する温度検出素子と、温度検出素子か
らの検出信号が供給され、加熱装置に対するドライブ信
号を生成する温度制御装置とを有するものである。
ための加熱装置と、試料台上で、ガラス板の近傍に設け
られ、ガラス板と略同一の物理的性質を有する小片と、
小片の温度を検出する温度検出素子と、温度検出素子か
らの検出信号が供給され、加熱装置に対するドライブ信
号を生成する温度制御装置とを有するものである。
【0013】請求項3記載のものは、測定期間中、一定
の加圧を行うように、制御すると共に、予め設定された
条件でプローブが昇降するように、機構部およびドライ
ブ回路に対して制御信号を供給するための制御装置と、
センサに対して、所定の圧力を加えるための機械的加圧
機構とを有している。
の加圧を行うように、制御すると共に、予め設定された
条件でプローブが昇降するように、機構部およびドライ
ブ回路に対して制御信号を供給するための制御装置と、
センサに対して、所定の圧力を加えるための機械的加圧
機構とを有している。
【0014】請求項4記載のものは、試料に対してプロ
ーブを昇降させるための機構部およびドライブ回路と、
予め設定された条件でプローブが昇降するように、機構
部およびドライブ回路に対して制御信号を供給するため
の制御装置と、プローブに加わる応力を検出するため
に、プローブと結合されたセンサと、センサからの検出
信号を処理して粘着力データを得るためのデータ処理装
置と、試料を置くための試料台とからなる粘着性試験装
置を使用した測定方法において、異なる放置時間のそれ
ぞれにおいて、複数回の測定を繰り返し、放置時間のそ
れぞれにおいて、複数個の粘着力のデータを得るステッ
プと、放置時間のそれぞれにおける粘着力のデータの平
均値を計算するステップと、平均値からしきい値を決定
するステップと、放置時間のそれぞれにおいて、しきい
値を基準として、複数個の粘着力のデータのうちで、し
きい値を超えるものの割合を求めるステップとからなる
ことを特徴とする測定方法である。
ーブを昇降させるための機構部およびドライブ回路と、
予め設定された条件でプローブが昇降するように、機構
部およびドライブ回路に対して制御信号を供給するため
の制御装置と、プローブに加わる応力を検出するため
に、プローブと結合されたセンサと、センサからの検出
信号を処理して粘着力データを得るためのデータ処理装
置と、試料を置くための試料台とからなる粘着性試験装
置を使用した測定方法において、異なる放置時間のそれ
ぞれにおいて、複数回の測定を繰り返し、放置時間のそ
れぞれにおいて、複数個の粘着力のデータを得るステッ
プと、放置時間のそれぞれにおける粘着力のデータの平
均値を計算するステップと、平均値からしきい値を決定
するステップと、放置時間のそれぞれにおいて、しきい
値を基準として、複数個の粘着力のデータのうちで、し
きい値を超えるものの割合を求めるステップとからなる
ことを特徴とする測定方法である。
【0015】請求項5記載のものは、試料に対してプロ
ーブを昇降させるための機構部およびドライブ回路と、
予め設定された条件でプローブが昇降するように、機構
部およびドライブ回路に対して制御信号を供給するため
の制御回路と、プローブに加わる応力を検出するため
に、プローブと結合されたセンサと、センサからの検出
信号を処理して粘着力データを得るためのデータ処理装
置と、試料を置くための試料台とからなる粘着性試験装
置を使用した測定方法において、プローブを試料に接触
させた状態から一定の速度でプローブを押し込み、試料
内で一端停止し、次に、元の位置まで戻すように、プロ
ーブを上昇させ、プローブの行きのカーブと帰りのカー
ブとで囲まれた部分の面積をデータ処理装置により求
め、面積から試料の粘性のデータを得ることを特徴とす
る測定方法である。
ーブを昇降させるための機構部およびドライブ回路と、
予め設定された条件でプローブが昇降するように、機構
部およびドライブ回路に対して制御信号を供給するため
の制御回路と、プローブに加わる応力を検出するため
に、プローブと結合されたセンサと、センサからの検出
信号を処理して粘着力データを得るためのデータ処理装
置と、試料を置くための試料台とからなる粘着性試験装
置を使用した測定方法において、プローブを試料に接触
させた状態から一定の速度でプローブを押し込み、試料
内で一端停止し、次に、元の位置まで戻すように、プロ
ーブを上昇させ、プローブの行きのカーブと帰りのカー
ブとで囲まれた部分の面積をデータ処理装置により求
め、面積から試料の粘性のデータを得ることを特徴とす
る測定方法である。
【0016】
【作用】試料台のみならず、プローブ自体の温度を制御
するので、温度条件が変動することを防止できる。試料
台上の試料の温度を正確に制御することができる。従っ
て、測定精度を向上できる。プリロードされる圧力を電
気的構成と機械的構成との両者で制御するので、制御精
度を高くすることができる。放置した時の試料の粘着力
の変化のデータの処理から的確に試料の良否を判定でき
る。粘着力のみならず、同じ装置で粘性をも測定するこ
とができる。
するので、温度条件が変動することを防止できる。試料
台上の試料の温度を正確に制御することができる。従っ
て、測定精度を向上できる。プリロードされる圧力を電
気的構成と機械的構成との両者で制御するので、制御精
度を高くすることができる。放置した時の試料の粘着力
の変化のデータの処理から的確に試料の良否を判定でき
る。粘着力のみならず、同じ装置で粘性をも測定するこ
とができる。
【0017】
【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。まず、この発明の理解の容易のため
に、装置の外観について図1を参照して説明する。図1
で1は、キーパネルであって、キーパネル1には、キー
ボード2、スタートスイッチ3、昇降スイッチ4、LE
D(あるいはLCD)ディスプレイ5等が設けられてい
る。また、装置内部には、制御およびデータ処理用のマ
イクロコンピュータ、電気回路が設けられている。
照して説明する。まず、この発明の理解の容易のため
に、装置の外観について図1を参照して説明する。図1
で1は、キーパネルであって、キーパネル1には、キー
ボード2、スタートスイッチ3、昇降スイッチ4、LE
D(あるいはLCD)ディスプレイ5等が設けられてい
る。また、装置内部には、制御およびデータ処理用のマ
イクロコンピュータ、電気回路が設けられている。
【0018】11が機構部であり、昇降自在のセンサア
ーム12が突出される。アーム12の先端部に応力セン
サ13が取り付けられる。センサ13の作動部に対して
軸状のプローブ14が取り付けられる。センサ13は、
プローブ14の先端に加わる応力を検出する。センサ1
3およびプローブ14の軸線が一致されている。プロー
ブ14は、ねじによって、センサ13から簡単に取り外
すことができ、その先端の面が試料台16の面と再現性
良く平行となるようにされている。これらと平行に設け
られた支持軸の先端に板状部材が固定され、その中心位
置に試料押さえリング15が取り付けられる。
ーム12が突出される。アーム12の先端部に応力セン
サ13が取り付けられる。センサ13の作動部に対して
軸状のプローブ14が取り付けられる。センサ13は、
プローブ14の先端に加わる応力を検出する。センサ1
3およびプローブ14の軸線が一致されている。プロー
ブ14は、ねじによって、センサ13から簡単に取り外
すことができ、その先端の面が試料台16の面と再現性
良く平行となるようにされている。これらと平行に設け
られた支持軸の先端に板状部材が固定され、その中心位
置に試料押さえリング15が取り付けられる。
【0019】試料は、プローブ14の下方で、試料台1
6上に置かれる。試料台16は、X方向およびY方向に
移動可能なステージである。押さえリング15は、プロ
ーブ14の先端が試料を押しつけた後に、センサアーム
12が上昇する時に、試料が浮き上がるのを防止する。
試料の粘着力が比較的小さい場合、例えば試料がクリー
ムはんだ、ペースト等の場合は、押さえリング15が不
要である点を考慮して、押さえリング15は、取外し可
能である。
6上に置かれる。試料台16は、X方向およびY方向に
移動可能なステージである。押さえリング15は、プロ
ーブ14の先端が試料を押しつけた後に、センサアーム
12が上昇する時に、試料が浮き上がるのを防止する。
試料の粘着力が比較的小さい場合、例えば試料がクリー
ムはんだ、ペースト等の場合は、押さえリング15が不
要である点を考慮して、押さえリング15は、取外し可
能である。
【0020】図2は、機構部11をより詳細に示す。押
さえリング15は、支持軸17a、17bで支持され
る。この支持軸17a、17b(押さえリング15)
は、ハウジング18a、18b内のスプリングによっ
て、常に下方、すなわち、試料を押しつける方向に偏倚
されている。押さえリング15は、試料を押しつけた
時、試料の温度を極力変化させないように、熱伝導率の
低い樹脂からなる。
さえリング15は、支持軸17a、17bで支持され
る。この支持軸17a、17b(押さえリング15)
は、ハウジング18a、18b内のスプリングによっ
て、常に下方、すなわち、試料を押しつける方向に偏倚
されている。押さえリング15は、試料を押しつけた
時、試料の温度を極力変化させないように、熱伝導率の
低い樹脂からなる。
【0021】図2において、21がセンサアームを昇降
させるためのステッピングモータである。その回転が伝
達されるボールねじ22とセンサアーム12とがねじ部
材23を介して結合される。モータ21が回転すると、
ボールねじ22およびねじ部材23によりセンサアーム
12が昇降する。固定の支持板24aおよび24bが垂
直方向に所定の間隔で設けられ、この間にガイド軸25
aおよび25bが平行に設けられる。ガイド軸25a、
25bを上下にスライドする軸受26a、26bがセン
サアーム12と一体に昇降するようになされる。この軸
受26a、26bとガイド軸25a、25bの間に設け
られたリニアブッシュ27によって、センサアーム12
が水平にその姿勢が保持される。
させるためのステッピングモータである。その回転が伝
達されるボールねじ22とセンサアーム12とがねじ部
材23を介して結合される。モータ21が回転すると、
ボールねじ22およびねじ部材23によりセンサアーム
12が昇降する。固定の支持板24aおよび24bが垂
直方向に所定の間隔で設けられ、この間にガイド軸25
aおよび25bが平行に設けられる。ガイド軸25a、
25bを上下にスライドする軸受26a、26bがセン
サアーム12と一体に昇降するようになされる。この軸
受26a、26bとガイド軸25a、25bの間に設け
られたリニアブッシュ27によって、センサアーム12
が水平にその姿勢が保持される。
【0022】上述の図1および図2に示すタッキング試
験器の動作の概略について、図3を参照して説明する。
図3は、布製の両面粘着テープの場合のデータを示して
いる。最初に、キーパネル1上のディスプレイ5の表示
を見ながら、キーボード2を操作し、種々の測定条件を
入力する。
験器の動作の概略について、図3を参照して説明する。
図3は、布製の両面粘着テープの場合のデータを示して
いる。最初に、キーパネル1上のディスプレイ5の表示
を見ながら、キーボード2を操作し、種々の測定条件を
入力する。
【0023】そして、試料台16上に試料6をセットす
る。試料6は、クリームはんだ、粘着フィルム等であ
る。試料6がクリームはんだ、ペースト等の場合は、押
さえリング15が不要であるため、これが取り外され
る。試料6は、スライドガラス、金属板等の板上に厚さ
0.2mm〜0.3mm程度に印刷したものを試料台16上
に置いて測定する。若し、試料6が粘着フィルム等の場
合は、押さえリング15を取付け、その下に試料6がそ
の測定面を上にして置かれる。押さえリング15は、ハ
ウジング18a、18b内のスプリングにより偏倚され
ているので、測定が終了するまで、試料6を試料台16
上に強く押しつける。さらに、押さえリング15の下面
にはりつける方法を使用しても良い。
る。試料6は、クリームはんだ、粘着フィルム等であ
る。試料6がクリームはんだ、ペースト等の場合は、押
さえリング15が不要であるため、これが取り外され
る。試料6は、スライドガラス、金属板等の板上に厚さ
0.2mm〜0.3mm程度に印刷したものを試料台16上
に置いて測定する。若し、試料6が粘着フィルム等の場
合は、押さえリング15を取付け、その下に試料6がそ
の測定面を上にして置かれる。押さえリング15は、ハ
ウジング18a、18b内のスプリングにより偏倚され
ているので、測定が終了するまで、試料6を試料台16
上に強く押しつける。さらに、押さえリング15の下面
にはりつける方法を使用しても良い。
【0024】試料6が薄い粘着フィルム等の場合は、測
定に先立つプリロード(予加圧)の段階で、試料6が均
一な圧力で押しつけられるように、試料台16上に金属
板、ガラス板の代わりにシリコンゴム等の弾力性の板あ
るいはシートを置いて、測定がなされる。
定に先立つプリロード(予加圧)の段階で、試料6が均
一な圧力で押しつけられるように、試料台16上に金属
板、ガラス板の代わりにシリコンゴム等の弾力性の板あ
るいはシートを置いて、測定がなされる。
【0025】次に、昇降スイッチ4を用いてプローブ1
4の先端が試料6の数mm位の上方の位置まで来るよう
に、センサアーム12を下降させる。LEDディスプレ
イ5の表示が「READY TO START」の状態の時に、昇降ス
イッチ4を操作すると、ステッピングモータ21が回転
し、この回転によって、ボールねじ22とねじ部材23
を介してセンサアーム12が昇降する。
4の先端が試料6の数mm位の上方の位置まで来るよう
に、センサアーム12を下降させる。LEDディスプレ
イ5の表示が「READY TO START」の状態の時に、昇降ス
イッチ4を操作すると、ステッピングモータ21が回転
し、この回転によって、ボールねじ22とねじ部材23
を介してセンサアーム12が昇降する。
【0026】試料6の数mm上でプローブ14を停止させ
たら、スタートスイッチ3が押される。初期設定された
条件に従い、マイクロコンピュータから制御された動作
で、図3に示すように、プローブ14の昇降を自動的に
制御する。図3に示すように、最初にプローブ14が試
料6に押しつけられ、所定時間その状態を継続し、次
に、プローブ14を引き上げて行き、このプロセスでの
センサ13の出力の変化、主として引き上げる時の粘着
力の変化がセンサ13によって測定される。プローブ1
4が押しつける時の力もセンサ13からの応力信号をマ
イクロコンピュータが受け、設定された値で押しつける
ように制御される。1回の測定が終了すると、プローブ
14が初期の位置に戻る。
たら、スタートスイッチ3が押される。初期設定された
条件に従い、マイクロコンピュータから制御された動作
で、図3に示すように、プローブ14の昇降を自動的に
制御する。図3に示すように、最初にプローブ14が試
料6に押しつけられ、所定時間その状態を継続し、次
に、プローブ14を引き上げて行き、このプロセスでの
センサ13の出力の変化、主として引き上げる時の粘着
力の変化がセンサ13によって測定される。プローブ1
4が押しつける時の力もセンサ13からの応力信号をマ
イクロコンピュータが受け、設定された値で押しつける
ように制御される。1回の測定が終了すると、プローブ
14が初期の位置に戻る。
【0027】こうして測定された応力信号は、ディジタ
ル信号に変換され、マイクロコンピュータによって処理
される。測定終了後に、ディスプレイ5には、測定され
た粘着力の最大値が表示される。これと同時に、プロー
ブ14が試料6にもぐり込んだ距離(押し込み量)もデ
ータとして表示される。この距離は、センサ13に10
〔gf〕を超える応力が働いた所からのプローブ14の移
動量をコンピュータでカウントすることによって求めら
れる。さらに、図3に示すようなプローブ14の引上げ
開始からの粘着力の時間(=距離)変化がプロッタによ
ってプロットされる。
ル信号に変換され、マイクロコンピュータによって処理
される。測定終了後に、ディスプレイ5には、測定され
た粘着力の最大値が表示される。これと同時に、プロー
ブ14が試料6にもぐり込んだ距離(押し込み量)もデ
ータとして表示される。この距離は、センサ13に10
〔gf〕を超える応力が働いた所からのプローブ14の移
動量をコンピュータでカウントすることによって求めら
れる。さらに、図3に示すようなプローブ14の引上げ
開始からの粘着力の時間(=距離)変化がプロッタによ
ってプロットされる。
【0028】以上が1回の測定のプロセスであり、この
種の測定は、通常、かなりのデータのばらつきが避けら
れないため、一つの試料について、同一条件での測定を
数回から数十回繰り返して行い、得られたデータに統計
的処理を行って、粘着力あるいは押し込み量のデータと
して採用される。
種の測定は、通常、かなりのデータのばらつきが避けら
れないため、一つの試料について、同一条件での測定を
数回から数十回繰り返して行い、得られたデータに統計
的処理を行って、粘着力あるいは押し込み量のデータと
して採用される。
【0029】図4は、この一実施例のシステムの概略的
構成を示す。センサ13からの応力信号が増幅器31を
介してマイクロコンピュータ32に供給される。マイク
ロコンピュータ32内には、A/D変換器が設けられ、
応力信号をディジタル信号に変換する。上述のように、
マイクロコンピュータ32と関連して、キーパネル1、
LEDディスプレイ5、プリンタ・プロッタ33が設け
られている。
構成を示す。センサ13からの応力信号が増幅器31を
介してマイクロコンピュータ32に供給される。マイク
ロコンピュータ32内には、A/D変換器が設けられ、
応力信号をディジタル信号に変換する。上述のように、
マイクロコンピュータ32と関連して、キーパネル1、
LEDディスプレイ5、プリンタ・プロッタ33が設け
られている。
【0030】マイクロコンピュータ32がモータドライ
バ34に対してモータ制御信号を供給し、モータドライ
バ34からのドライブ信号がステッピングモータ21に
供給される。ステッピングモータ21によって、上下機
構20(ボールねじ22、ねじ部材23等)が作動さ
れ、センサアーム12が昇降する。さらに、マイクロコ
ンピュータ32は、測定条件の設定、測定データの処理
を行う。
バ34に対してモータ制御信号を供給し、モータドライ
バ34からのドライブ信号がステッピングモータ21に
供給される。ステッピングモータ21によって、上下機
構20(ボールねじ22、ねじ部材23等)が作動さ
れ、センサアーム12が昇降する。さらに、マイクロコ
ンピュータ32は、測定条件の設定、測定データの処理
を行う。
【0031】試料6は、試料台16の上のスライドガラ
ス35上に例えば0.2mmの厚さで印刷されている。こ
のスライドガラス35は、試料台16に設けられたプレ
ートヒータ36によって加熱される。スライドガラス3
5が置かれる位置の近傍、例えば約4mmの位置に、温度
検出ユニット37が設けられる。この検出ユニット37
は、スライドガラス35と全く同質で、同一の厚みのガ
ラスの小片と、この上に固定された検出用熱電対とから
なる。
ス35上に例えば0.2mmの厚さで印刷されている。こ
のスライドガラス35は、試料台16に設けられたプレ
ートヒータ36によって加熱される。スライドガラス3
5が置かれる位置の近傍、例えば約4mmの位置に、温度
検出ユニット37が設けられる。この検出ユニット37
は、スライドガラス35と全く同質で、同一の厚みのガ
ラスの小片と、この上に固定された検出用熱電対とから
なる。
【0032】温度コントローラ38に対して、検出ユニ
ット37からの検出信号が供給され、温度コントローラ
38からヒータ36に対するドライブ信号が供給され
る。フィードバック制御によって、設定温度に対して約
±2度C以内の精度で、試料6の温度を制御することが
できる。これは、実際の測定に充分な温度精度であり、
かつ試料6、すなわち、スライドガラス35を交換する
度に、熱電対とスライドガラスの接触状態に配慮する必
要がなく、温度についての再現性も向上する。
ット37からの検出信号が供給され、温度コントローラ
38からヒータ36に対するドライブ信号が供給され
る。フィードバック制御によって、設定温度に対して約
±2度C以内の精度で、試料6の温度を制御することが
できる。これは、実際の測定に充分な温度精度であり、
かつ試料6、すなわち、スライドガラス35を交換する
度に、熱電対とスライドガラスの接触状態に配慮する必
要がなく、温度についての再現性も向上する。
【0033】また、プローブ14の温度制御もなされ
る。センサ13と熱遮断用のセラミック部材39を介し
てプローブ14が固着される。プローブ14には、プロ
ーブヒータ40および温度検出器41が取り付けられ、
温度コントローラ42によるフィードバック制御で、プ
ローブ14の温度が所定のものに制御される。試料6の
温度のみならず、プローブ14の温度をも制御すること
で、試料6に対してプローブ14が接触しても、試料6
の温度が変化することを防止でき、測定時の温度条件を
厳しく制御できる。
る。センサ13と熱遮断用のセラミック部材39を介し
てプローブ14が固着される。プローブ14には、プロ
ーブヒータ40および温度検出器41が取り付けられ、
温度コントローラ42によるフィードバック制御で、プ
ローブ14の温度が所定のものに制御される。試料6の
温度のみならず、プローブ14の温度をも制御すること
で、試料6に対してプローブ14が接触しても、試料6
の温度が変化することを防止でき、測定時の温度条件を
厳しく制御できる。
【0034】図5Aは、はんだペーストを試料として、
この一実施例によって、実際に得られた粘着力データの
一例である。放置時間が0、1時間、2時間、5時間、
22時間のそれぞれにおいて、12回の測定がなされ、
粘着力のデータが得られている。図5Aには、各放置時
間における粘着力の平均値も示されている。
この一実施例によって、実際に得られた粘着力データの
一例である。放置時間が0、1時間、2時間、5時間、
22時間のそれぞれにおいて、12回の測定がなされ、
粘着力のデータが得られている。図5Aには、各放置時
間における粘着力の平均値も示されている。
【0035】この図5Aに示す粘着力の低下は、一例で
あって、試料によっては、変化の度合いが異なってい
る。試料の表面が乾燥し、この乾燥膜が試験に際して破
れるか否かが粘着力の差となって現れる。この点を考慮
して、単に平均値から試料の良否を判定するのではな
く、しきい値を設定し、このしきい値に基づいてデータ
を処理する。
あって、試料によっては、変化の度合いが異なってい
る。試料の表面が乾燥し、この乾燥膜が試験に際して破
れるか否かが粘着力の差となって現れる。この点を考慮
して、単に平均値から試料の良否を判定するのではな
く、しきい値を設定し、このしきい値に基づいてデータ
を処理する。
【0036】この例では、放置時間0の時のデータの平
均値(111.42)に対して、0.7を乗じることで
得られる77.994をしきい値とする。そして、この
しきい値を上回る確率によって、試料の良否を判断す
る。図5Bは、測定値からしきい値を減じた値を示して
いる。この値が正になるものは、しきい値を上回るもの
である。その生起確率が示されている。この確率のデー
タから試料の良否の判定がなされる。なお、しきい値を
設定するのに、平均値に対して乗じる係数(0.7)
は、一例であって適切なものに選ばれる。また、上回る
確率に限らず、下回る確率を求めるようにしても良い。
均値(111.42)に対して、0.7を乗じることで
得られる77.994をしきい値とする。そして、この
しきい値を上回る確率によって、試料の良否を判断す
る。図5Bは、測定値からしきい値を減じた値を示して
いる。この値が正になるものは、しきい値を上回るもの
である。その生起確率が示されている。この確率のデー
タから試料の良否の判定がなされる。なお、しきい値を
設定するのに、平均値に対して乗じる係数(0.7)
は、一例であって適切なものに選ばれる。また、上回る
確率に限らず、下回る確率を求めるようにしても良い。
【0037】さらに、測定データから粘着力のみなら
ず、粘性のデータを求めることができる。プローブ14
を試料6の表面に接触した状態から一定の速度でプロー
ブ14を押し込み、次に元の位置まで戻す。この間のプ
ローブ14が受ける応力をマイクロコンピュータ32に
よってグラフ化し、行き(下降)のカーブと帰り(上
昇)のカーブとで囲まれた部分の面積を算出する。この
量が試料の粘性項に比例する。この量に既知の粘度を持
つ試料の測定から得られた定数を乗じて粘度のデータと
する。
ず、粘性のデータを求めることができる。プローブ14
を試料6の表面に接触した状態から一定の速度でプロー
ブ14を押し込み、次に元の位置まで戻す。この間のプ
ローブ14が受ける応力をマイクロコンピュータ32に
よってグラフ化し、行き(下降)のカーブと帰り(上
昇)のカーブとで囲まれた部分の面積を算出する。この
量が試料の粘性項に比例する。この量に既知の粘度を持
つ試料の測定から得られた定数を乗じて粘度のデータと
する。
【0038】測定に先立って、均一な圧力で試料を押し
つけるプリロードがなされる。このプリロードは、マイ
クロコンピュータ32がセンサ13からの応力信号を見
ながらセンサアーム12の位置を制御することで可能で
ある。しかしながら、かかるフィードバック制御のみで
は、プリロードされる圧力を高精度に制御できない。そ
こで、この一実施例では、フィードバック制御のみなら
ず、機械的なプリロードを併用して制御の精度を高めて
いる。
つけるプリロードがなされる。このプリロードは、マイ
クロコンピュータ32がセンサ13からの応力信号を見
ながらセンサアーム12の位置を制御することで可能で
ある。しかしながら、かかるフィードバック制御のみで
は、プリロードされる圧力を高精度に制御できない。そ
こで、この一実施例では、フィードバック制御のみなら
ず、機械的なプリロードを併用して制御の精度を高めて
いる。
【0039】図6は、機械的プリロードの構成を示す。
センサ13の上部に、ばね51を設け、ばね51のばね
力をその上部のリニアブッシング52およびストッパ5
3で受ける構成とされる。そして、調整ねじ54の回転
によって、制御しようとする応力よりもやや小さい力だ
け、ばね51を圧縮しておくように調整される。この図
6の機構と上述のフィードバック制御とが併用される。
その結果、プリロードの制御精度を高めることができ
る。
センサ13の上部に、ばね51を設け、ばね51のばね
力をその上部のリニアブッシング52およびストッパ5
3で受ける構成とされる。そして、調整ねじ54の回転
によって、制御しようとする応力よりもやや小さい力だ
け、ばね51を圧縮しておくように調整される。この図
6の機構と上述のフィードバック制御とが併用される。
その結果、プリロードの制御精度を高めることができ
る。
【0040】
【発明の効果】この発明によれば、試料台上の試料の温
度制御を高精度に行うことができ、試料を交換した場合
でも、温度条件が変動することを防止できる。また、プ
ローブ自体も温度制御しているので、プローブが試料に
接触することによって、温度条件が変動することを防止
できる。このように、温度条件を厳しく管理することに
よって、高精度の測定データが得られる。
度制御を高精度に行うことができ、試料を交換した場合
でも、温度条件が変動することを防止できる。また、プ
ローブ自体も温度制御しているので、プローブが試料に
接触することによって、温度条件が変動することを防止
できる。このように、温度条件を厳しく管理することに
よって、高精度の測定データが得られる。
【0041】また、この発明は、プリロードを電気的な
フィードバック制御のみによらず、センサに対して機械
的な構成によっても行うので、プリロードされる圧力の
制御の精度を高めることができる。
フィードバック制御のみによらず、センサに対して機械
的な構成によっても行うので、プリロードされる圧力の
制御の精度を高めることができる。
【0042】さらに、この発明は、放置時間による粘着
力の低下のデータを処理する時に、しきい値を導入する
ので、単なる平均値を使用して試料の良否を判定するの
と比較して、試料に応じた的確な判定を行うことができ
る。
力の低下のデータを処理する時に、しきい値を導入する
ので、単なる平均値を使用して試料の良否を判定するの
と比較して、試料に応じた的確な判定を行うことができ
る。
【0043】この発明は、粘着力試験装置を応用して粘
性をも測定することができる。
性をも測定することができる。
【図1】この発明の一実施例の外観を示す斜視図であ
る。
る。
【図2】この発明の一実施例の機構部の断面図である。
【図3】この発明の測定動作の説明に用いる略線図であ
る。
る。
【図4】この発明の一実施例のシステム構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図5】測定データの一例の略線図である。
【図6】プリロードを行うための機構を示す断面図であ
る。
る。
1 キーパネル 5 LEDディスプレイ 11 機構部 12 センサアーム 13 応力センサ 14 プローブ 16 試料台
Claims (5)
- 【請求項1】 試料に対してプローブ先端を押しつけ、
次に、上記試料を引き上げる時の上記プローブに加わる
応力から上記試料の粘着力を測定するようにした粘着性
試験装置であって、 上記プローブを昇降させるための機構部およびドライブ
手段と、 予め設定された条件で上記プローブが昇降するように、
上記機構部およびドライブ手段に対して制御信号を供給
する制御手段と、 上記プローブに加わる応力を検出するために、上記プロ
ーブと結合されたセンサと、 上記センサからの検出信号を処理して粘着力データを得
るためのデータ処理手段と、 上記試料を置くための試料台と、 上記試料台と関連して設けられ、上記試料の温度を制御
するための第1の温度制御手段と、 上記プローブと関連して設けられ、上記プローブの温度
を制御するための第2の温度制御手段とからなる粘着性
試験装置。 - 【請求項2】 試料に対してプローブ先端を押しつけ、
次に、上記試料を引き上げる時の上記プローブに加わる
応力から上記試料の粘着力を測定するようにした粘着性
試験装置であって、 上記プローブを昇降させるための機構部およびドライブ
手段と、 予め設定された条件で上記プローブが昇降するように、
上記機構部およびドライブ手段に対して制御信号を供給
する制御手段と、 上記プローブに加わる応力を検出するために、上記プロ
ーブと結合されたセンサと、 上記センサからの検出信号を処理して粘着力データを得
るためのデータ処理手段と、 その上に上記試料が被着されたガラス板を置くための試
料台と、 上記試料台を加熱するための加熱手段と、 上記試料台上で、上記ガラス板の近傍に設けられ、上記
ガラス板と略同一の物理的性質を有する小片と、 上記小片の温度を検出する温度検出素子と、 上記温度検出素子からの検出信号が供給され、上記加熱
手段に対するドライブ信号を生成する温度制御手段とか
らなる粘着性試験装置。 - 【請求項3】 試料に対してプローブ先端を押しつけ、
次に、上記試料を引き上げる時の上記プローブに加わる
応力から上記試料の粘着力を測定するようにした粘着性
試験装置であって、 上記プローブを昇降させるための機構部およびドライブ
手段と、 測定期間中、一定の加圧を行うように、制御すると共
に、予め設定された条件で上記プローブが昇降するよう
に、上記機構部およびドライブ手段に対して制御信号を
供給するための制御手段と、 上記プローブに加わる応力を検出するために、上記プロ
ーブと結合されたセンサと、 上記センサに対して、所定の圧力を加えるための機械的
加圧手段と、 上記センサからの検出信号を処理して粘着力データを得
るためのデータ処理手段と、 上記試料を置くための試料台とからなる粘着性試験装
置。 - 【請求項4】 試料に対してプローブを昇降させるため
の機構部およびドライブ手段と、予め設定された条件で
上記プローブが昇降するように、上記機構部およびドラ
イブ手段に対して制御信号を供給するための制御手段
と、上記プローブに加わる応力を検出するために、上記
プローブと結合されたセンサと、上記センサからの検出
信号を処理して粘着力データを得るためのデータ処理手
段と、上記試料を置くための試料台とからなる粘着性試
験装置を使用した測定方法であって、 異なる放置時間のそれぞれにおいて、複数回の測定を繰
り返し、上記放置時間のそれぞれにおいて、複数個の粘
着力のデータを得るステップと、 上記放置時間のそれぞれにおける上記粘着力のデータの
平均値を計算するステップと、 上記平均値からしきい値を決定するステップと、 上記放置時間のそれぞれにおいて、上記しきい値を基準
として、上記複数個の粘着力のデータのうちで、上記し
きい値を超えるものの割合を求めるステップとからなる
ことを特徴とする測定方法。 - 【請求項5】 試料に対してプローブを昇降させるため
の機構部およびドライブ手段と、予め設定された条件で
上記プローブが昇降するように、上記機構部およびドラ
イブ手段に対して制御信号を供給するための制御手段
と、上記プローブに加わる応力を検出するために、上記
プローブと結合されたセンサと、上記センサからの検出
信号を処理して粘着力データを得るためのデータ処理手
段と、上記試料を置くための試料台とからなる粘着性試
験装置を使用した測定方法であって、 上記プローブを上記試料に接触させた状態から一定の速
度で上記プローブを押し込み、上記試料内で一端停止
し、次に、元の位置まで戻すように、上記プローブを上
昇させ、 上記プローブの行きのカーブと帰りのカーブとで囲まれ
た部分の面積を上記データ処理手段により求め、 上記面積から上記試料の粘性のデータを得ることを特徴
とする測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04193360A JP3100231B2 (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 粘着性試験装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04193360A JP3100231B2 (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 粘着性試験装置および方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0611435A true JPH0611435A (ja) | 1994-01-21 |
JP3100231B2 JP3100231B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=16306620
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04193360A Expired - Fee Related JP3100231B2 (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 粘着性試験装置および方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3100231B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1985004394A1 (en) * | 1984-03-26 | 1985-10-10 | Kyowa Hakko Kogyo Co. Ltd. | Alkynol compounds and alcohol separating agents |
JPH0938600A (ja) * | 1995-07-31 | 1997-02-10 | Japan Field Kk | 被洗浄物の洗浄方法及びその装置 |
KR20110126049A (ko) * | 2010-05-14 | 2011-11-22 | 노드슨 코포레이션 | 반도체 조립체의 접합부 테스트 시스템 및 방법 |
JP2011242393A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Nordson Corp | 半導体組立体のボンドを試験するためのシステム及び方法 |
JP5546651B1 (ja) * | 2013-01-28 | 2014-07-09 | 株式会社エリオニクス | 表面力測定方法および表面力測定装置 |
CN110455712A (zh) * | 2019-09-02 | 2019-11-15 | 南京林业大学 | 一种倒置制样测量特殊曲面与土界面黏附力的制样装置与测试方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102162428B1 (ko) * | 2020-03-30 | 2020-10-06 | (주)리뉴시스템 | 비경화 점착 유연형 방수재의 점착성 및 유연성 시험검사장치 |
-
1992
- 1992-06-26 JP JP04193360A patent/JP3100231B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1985004394A1 (en) * | 1984-03-26 | 1985-10-10 | Kyowa Hakko Kogyo Co. Ltd. | Alkynol compounds and alcohol separating agents |
JPH0938600A (ja) * | 1995-07-31 | 1997-02-10 | Japan Field Kk | 被洗浄物の洗浄方法及びその装置 |
KR20110126049A (ko) * | 2010-05-14 | 2011-11-22 | 노드슨 코포레이션 | 반도체 조립체의 접합부 테스트 시스템 및 방법 |
JP2011242394A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Nordson Corp | 半導体組立体のボンドを試験するためのシステム及び方法 |
JP2011242393A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Nordson Corp | 半導体組立体のボンドを試験するためのシステム及び方法 |
TWI551853B (zh) * | 2010-05-14 | 2016-10-01 | 能多順股份有限公司 | 用於測試半導體總成之接點的系統與方法 |
JP5546651B1 (ja) * | 2013-01-28 | 2014-07-09 | 株式会社エリオニクス | 表面力測定方法および表面力測定装置 |
WO2014115634A1 (ja) * | 2013-01-28 | 2014-07-31 | 株式会社エリオニクス | 表面力測定方法および表面力測定装置 |
JP2014145605A (ja) * | 2013-01-28 | 2014-08-14 | Elionix Kk | 表面力測定方法および表面力測定装置 |
US9410984B2 (en) | 2013-01-28 | 2016-08-09 | Elionix Inc. | Surface force measuring method and surface force measuring apparatus |
CN110455712A (zh) * | 2019-09-02 | 2019-11-15 | 南京林业大学 | 一种倒置制样测量特殊曲面与土界面黏附力的制样装置与测试方法 |
CN110455712B (zh) * | 2019-09-02 | 2024-03-22 | 南京林业大学 | 一种倒置制样测量特殊曲面与土界面黏附力的制样装置与测试方法 |
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---|---|
JP3100231B2 (ja) | 2000-10-16 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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